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Confirmation de la fonte rapide de l’Arctique // Confirmation of the Arctic’s rapid melting

Une nouvelle étude par des scientifiques de l’Université de Copenhague, publiée dans Nature Climate Change, explique et confirme que l’Océan Arctique se réchauffe d’un degré Celsius chaque décennie, le rythme le plus rapide depuis la dernière période glaciaire. S’appuyant sur 40 ans d’observations, les auteurs de l’étude indiquent que ce réchauffement rapide est une menace pour la glace arctique et que les températures ont augmenté beaucoup plus rapidement que le prévoyaient les modèles climatiques.
Les scientifiques ont comparé l’évolution actuelle des températures dans l’Arctique avec les fluctuations climatiques observées – grâce aux carottes glaciaires – au Groenland pendant la période glaciaire il y a 120 000 à 11 000 ans. En 40 ans, la température moyenne de l’Océan Arctique, dans la plupart des sites de mesures, a augmenté de 1°C par décennie. Dans la Mer de Barents et autour de l’archipel norvégien du Svalbard, la température a même augmenté de 1,5°C par décennie au cours de cette même période. Ces hausses de température sont si rapides que des changements rapides similaires n’ont été observés que pendant la dernière période glaciaire. Au cours de cette dernière, les analyses des carottes de glace ont révélé que les températures sur la calotte glaciaire du Groenland avaient augmenté plusieurs fois, entre 10 et 12 degrés Celsius, sur une période de 40 à 100 ans.
Jusqu’à présent, les modèles climatiques prévoyaient que les températures de l’Arctique augmenteraient lentement et de manière stable. Cependant, les analyses fournies par la dernière étude démontrent que ces changements évoluent à un rythme beaucoup plus rapide que prévu. Les chercheurs expliquent que c’est une très mauvaise nouvelle pour la concentration de glace dans l’Arctique et demandent – une fois de plus! – que les gouvernements réduisent les gaz à effet de serre, comme cela est prévu dans l’accord de Paris, afin de ralentir la hausse des températures.
Les auteurs de l’étude préviennent que les changements se produisent si rapidement pendant les mois d’été que la glace de mer est susceptible de disparaître plus rapidement que l’ont prévu la plupart des modèles climatiques. Il faut continuer à surveiller de près les changements de température et incorporer les bons processus climatiques dans ces modèles.
Dans sa conclusion, l’étude recommande de se concentrer davantage sur l’Arctique afin que les scientifiques puissent mieux prédire l’impact d’un changement climatique rapide sur la région.
Source: Yahoo News U.S.

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 A new research by the University of Copenhagen, published in Nature Climate Change, confirms that the Arctic Ocean is warming by one degree Celsius each decade, at the fastest rate since the last Ice Age. Relying on 40 years of observations, the authors of the study indicate that this rapid heating is a threat to the Arctic ice, and temperatures have risen far more sharply than their models predicted.

The scientists have compared current temperature changes in the Arctic with climate fluctuations that we know from Greenland during the ice age between 120,000-11,000 years ago. Over 40 years, the average temperature of the Arctic Ocean in most places increased by 1°C per decade, and over the Barents Sea and around Norway’s Svalbard archipelago temperatures have increased by 1.5°C per decade throughout the period. These temperature rises are so extreme that similar rapid changes were only seen during the last Ice Age. During that period, analyses of ice cores revealed that temperatures over the Greenland Ice Sheet increased several times, between 10 to 12 degrees Celsius, over a 40 to 100-year period.

Until now, climate models predicted that Arctic temperatures would increase slowly and in a stable manner. However, the researchers’ analysis demonstrates that these changes are moving along at a much faster pace than expected. They say this is worrying news for the concentration of ice in the Arctic and recommend – one again ! – that governments reduce greenhouse gases as set out in the Paris agreement to slow the temperature rises.

The authors of the study warn that changes are occurring so rapidly during the summer months that sea ice is likely to disappear faster than most climate models have ever predicted. One should continue to closely monitor temperature changes and incorporate the right climate processes into these models.

In its conclusion, the study recommends more focus on the Arctic so scientists can better predict the impact of rapid climate change on the area.

Source : Yahoo News U.S.

Photo : C. Grandpey

Hausse du niveau des océans : une nouvelle approche de la plage // Sea level rise : a new approach to the beach

La pandémie de COVID-19 a chamboulé les projets de vacances de la plupart d’entre nous. Avec les restrictions de voyages limitant les vacances à l’étranger, beaucoup de gens ont choisi de rester en France. En conséquence, on a assisté à une importante augmentation du nombre de personnes sur les plages à travers le pays. Avec l’afflux de milliers de touristes sur la côte atlantique, certaines municipalités ont pris des mesures visant à interdire l’accès aux plages à certaines heures. C’est ce qui s’est passé aux Sables d’Olonne par exemple, alors que Biarritz a interdit l’accès à la plage pendant la nuit.
Cependant, il faut s’attendre à des perturbations beaucoup plus importantes pour les vacances d’été des années à venir. Environ la moitié des touristes se dirigent vers les zones côtières, mais avec le réchauffement climatique qui, selon les prévisions, fera augmenter le niveau de la mer d’environ deux mètres au cours des 80 prochaines années, notre relation avec la côte devra changer.
Le site Web The Conversation a réalisé trois projections montrant ce à quoi pourraient ressembler les futures vacances à la plage si le changement climatique fait disparaître le littoral tel que nous le connaissons.

1. Avec l’élévation du niveau des océans, certaines stations balnéaires et autres lieux touristiques ont déjà imaginé comment ils pourront rester à proximité de la mer, en créant des structures au-dessus de l’eau. Sur l’île caribéenne de Barbuda, des huttes de villégiature ont été construites sur pilotis. L’objectif est de maintenir le tourisme viable là où il a prospéré pendant des décennies, tout en minimisant les inconvénients provoqués par la hausse du niveau de la mer.
Une idée semblable consiste à construire des structures sur des plates-formes en mer dans le but de créer des sociétés plus durables et plus égalitaires loin de la terre. La technologie est en cours de développement et les chercheurs examinent les implications techniques, juridiques et commerciales.
Compte tenu de la diminution de l’espace côtier dédié au tourisme, la création de nouveaux espaces en mer pourrait être un moyen de résoudre le problème de l’élévation du niveau des océans. Le problème est que des tempêtes et autre ouragans frappent souvent les côtes tropicales avec des dégâts faciles à imaginer pour les structures au-dessus de l’eau.

2. La plage urbaine est un concept qui est en train de devenir de plus en plus populaire dans le monde entier. Il rencontre un succès certain dans des grandes villes comme Paris ou Lyon où la mer est hors de portée. Il s’agit de créer des plages dans les villes en déversant du sable sur le béton. On y a aussi implanté des piscines artificielles et des manèges forains. Chacun de ces sites a ses propres caractéristiques. Il existe des plages réservées aux familles, d’autres destinées aux adultes, avec des bars à cocktails ou des restaurants.
Au lieu de longs trajets avec d’interminables bouchons, ce genre de plage se trouve sur le pas de votre porte. Moins de déplacements signifient moins de pollution par les gaz d’échappement des voitures. De plus, les plages urbaines pourraient permettre d’alléger la pression à laquelle sont soumises celles de la côte.
L’une des plages urbaines les plus connues est Paris Plage. Depuis son ouverture en 2002, les Parisiens et les estivants peuvent se prélasser sous les palmiers au bord de la Seine. La création de cette plage urbaine a coûté plus de deux millions d’euros et elle a été agrandie depuis cette date en raison de sa popularité.
La plage urbaine devient une industrie en soi, avec des entreprises spécialisées dans les fausses plages qui peuvent être conçues comme des structures saisonnières ou permanentes. S’il devient trop difficile de profiter de la côte dans les prochaines années, ces plages pourraient fournir tout ce qui est nécessaire en bord de mer…sans la mer.

3. Une solution plus pragmatique est peut-être de laisser faire la nature et laisser la mer remodeler le terrain. En laissant le littoral se régénérer, au cours de la hausse des océans, on pourrait créer des millions d’hectares de nouvelles zones humides, donc des habitats qui sont très favorables au stockage du carbone. Il faut savoir qu’ils ont perdu environ 50% de leur surface depuis 1900.
À Hong Kong et en Espagne, plusieurs régions ont montré comment on pouvait transformer des zones côtières en de nouveaux habitats offrant des opportunités à la fois pour la faune et la population.
Au Mexique, Mayakoba est une île où la mangrove a été ravagée par la construction de nombreuses chaînes hôtelières sur le front de mer. Aujourd’hui, seuls 10% de ces hôtels restent sur la côte. Le tourisme à haute densité a été abandonné. On a protégé les dunes et la mangrove qui étaient dévorées par une urbanisation excessive. De nouveaux réseaux de canaux ont été creusés pour créer un estuaire, ce qui a attiré les oiseaux et les amphibiens. Cette nouvelle zone humide est devenue une réserve naturelle très appréciée des touristes.

Avant que ces idées ne deviennent réalité, notre approche du littoral devra changer. Autrefois, l’Homme considérait la Terre en relation étroite avec la Mer ; il ne les considérait pas comme deux entités distinctes. Faire revivre ce concept permettra peut-être de faire une transition douce entre la plage d’aujourd’hui et le littoral de demain.
Adapté d’un article publié dans The Conversation.

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The COVID-19 pandemic has totally changed the holiday plans for most people. With international travel restrictions limiting holidays abroad, many people have opted to stay in France. As a result, there have been remarkable increases in the number of people on beaches across the country. With thousands flocking to the beaches along the Atlantic coast, some municipalities have taken measures forbidding the access to the beaches on some hours. This is what heppened at the Sables d’Olonne, while Biarritz has forbidden access to the beach during the night.

However, far greater disruptions to the summer holidays lie ahead. About half of all tourism takes place in coastal areas, but with global warming set to raise sea levels by somewhere around two metres over the next 80 years, our relationship with the coast will have to change.

The website The Conversation has imagined three different projections of what a beach holiday might look like as climate change eclipses the coastline we once knew.

1. With sea level rise, some resorts and other tourism operators have already imagined how they will be able to stay near the coast, with structures above the water. On the Caribbean island of Barbuda, resort huts have been built on stilts. The aim is to keep tourism viable in the same place it has thrived for decades, while minimising damage from higher water levels.

A similar idea consists in building settlements on platforms at sea with the hope of creating more sustainable and equal societies away from land. The technology is still being developed, while researchers consider the engineering, legal and business implications.

Given the dwindling coastal space for tourists, creating new spaces out at sea might be a way to meet the problem of sea level rise. The problem is that tropical coasts are often struck by storms and hurricanes, with damages easy to imagine to the structures above the water.

2. The urban beach is a concept that’s growing in popularity worldwide. It is meeting with success in large cities like Paris or Lyons where the sea is far away. It involves creating sandy areas in towns and cities by importing sand onto concrete. There may also be artificial pools and fairground rides. Each one has different features. There are family-friendly options, and those catered to adults, with cocktail bars or restaurants.

Instead of travelling kilometres to enjoy a beach, with huge traffic jams all along the way, it is right on your doorstep. Less travel means less carbon emissions, and urban beaches might help ease pressure on the real coast.

One of the most famous urban beaches is Paris Plage. Since its opening in 2002, Parisians and summer tourists have been able to lounge under palm trees on the banks of the river Seine. It cost over two million Euros to create and has since been extended due to its popularity.

The urban beach is becoming an industry in itself, with companies specialising in fake beaches that can be built as seasonal fixtures or permanent areas. If reaching the coast becomes too arduous in the future, these beaches could provide everything needed for a seaside experience without the sea.

3. Perhaps the most pragmatic solution is to accept nature taking its course and let the rising seas reshape the terrain. Allowing the new coastline to rewild could create millions of acres of new wetlands – habitats that are very good at storing carbon and that have deteriorated by about 50% since 1900.

In Hong Kong and in Spain, several regions demonstrate how turning heavily managed coastal areas into new habitats can create new opportunities for wildlife and people.

In Mexico, Mayakoba is an island where the mangrove forests were damaged and polluted by the building of numerous hotel chains on the seafront. Today, only 10% of these hotels remain on the coast. The local community abandoned their high-density model of tourism and protected the dunes and mangroves, which were being eroded by excessive development. New canal networks were dug to create an estuary, attracting birds and amphibians. This new wetland was designated as a nature reserve and visitors arrived to enjoy a new kind of tourist experience.

Before these projections become reality, our views of the coast must change. Humans once saw land and sea as a continuation of one another, rather than two discrete entities. Reviving this concept could allow us to make a soft transition between today’s beach and tomorrow’s coast.

Adapted from an article published in The Conversation.  .

Evolution du niveau des océans depuis 1993, vue  par les satellites (Source : NASA)

Disparition des plateformes glaciaires et hausse du niveau des océans // Collapse of glacial ice shelves and ocean rise

Tous les rapports scientifiques s’accordent pour dire que les plateformes glaciaires de l’Arctique et de l’Antarctique fondent très rapidement et entraîneront inévitablement une hausse importante du niveau des océans dans les années à venir. En juillet 2020, la dernière plateforme glaciaire encore intacte du Canada a largué les amarres et la calotte du Groenland a perdu une quantité record de glace en 2019, ce qui confirme la crainte d’une fonte plus rapide que prévu. De plus, on sait déjà que l’ancienne calotte glaciaire du Groenland contient suffisamment d’eau pour faire s’élever d’au moins six mètres le niveau de la mer si elle devait fondre entièrement.
Une nouvelle étude conduite par des climatologues de l’Université de Columbia, publiée le 26 août 2020 dans la revue Nature, explique que l’eau de fonte risque fort de miner les parois de glace qui retiennent les glaciers de l’Antarctique, avec le risque d’une élévation significative du niveau de la mer.
Comme je l’ai expliqué à plusieurs reprises, les plateformes glaciaires qui se sont édifiées au cours des millénaires servent de barrages empêchant la neige et de la glace continentale située en amont de prendre le chemin de l’océan. Les scientifiques ont découvert qu’une surface représentant environ 60% des plateformes glaciaires est sujette à l' »hydrofracturation » (à ne pas confondre avec la fracturation hydraulique!). Au cours de ce processus, l’eau de fonte s’infiltre dans les crevasses des plateformes dont certaines présentent des centaines de mètres de profondeur, et provoque leur effondrement. Les auteurs de l’étude expliquent que cette eau de fonte est plus lourde que la glace, elle peut donc, tel un couteau, s’enfoncer à travers toute son épaisseur.

Les chercheurs ont utilisé l’intelligence artificielle pour analyser la fracturation de la glace sur quelque 260 images satellites de 50 plateformes glaciaires sur tout le continent antarctique. Ces plateformes entourent environ 75% de la côte antarctique. Les scientifiques ont été surpris de constater à quel point ces plateformes qui retiennent les glaciers étaient vulnérables. Ils pensaient qu’elles pourraient être sujettes à l’hydrofracturation dans certaines zones, mais pas avec une telle ampleur. Ils craignent maintenant que la disparition des plateformes au cours de ce processus autorise d’énormes portions de l’Antarctique à prendre la direction de l’océan, avec à la clé une hausse du niveau de l’eau. Un autre fait qui inquiète les auteurs de l’étude est que ces plateformes glaciaires n’auront plus la possibilité de se reformer si le réchauffement climatique ne ralentit pas.
Les derniers rapports du GIEC prévoient que le niveau des océans augmentera de plus d’un mètre d’ici 2100. Cependant, les scientifiques craignent que la disparition soudaine des plateformes glaciaires fasse augmenter le niveau de la mer de façon spectaculaire et bien plus que ce que le prévoit le GIEC. En effet, plus de la moitié de l’eau douce du globe est enfermée dans la glace de l’Antarctique.

Source: Yahoo News.

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All scientific reports agree to warn that polar ice shelves are melting very rapidly, triggering a significant ocean rise in the coming years. In July 2020, Canada’s last intact ice shelf collapsed and Greenland’s ice sheet lost a record amount of mass in 2019, raising concerns the ice sheet is melting more quickly than anticipated. Greenland’s ancient ice sheet holds enough water to raise sea levels by at least six metres if it were to melt entirely.

A new study by climate scientists at Columbia University, released on August 26th, 2020 and published in the journal Nature warns that meltwater could undermine the walls of ice holding back Antarctica’s glaciers, with the risk for a significant sea level rise.

As I explained several times before, the ice shelves, formed over thousands of years, serve as dams to prevent much of the continent’s snow and ice from flowing toward the ocean. Scientists found that about 60% of the ice shelf area is vulnerable to hydrofracturing, in which meltwater seeps into the shelves’ crevasses, some of which are hundreds of metres deep, and triggers collapse. The authors of the study explain that this meltwater is heavier than ice, so it can penetrate through the entire ice thickness, just like a knife.

The researchers used AI to identify ice-fracture features in nearly 260 satellite images of 50 ice shelves across the continent. Those ice shelves surround about 75% of the Antarctic coastline. Finding vulnerabilities in the ice shelves buttressing the glaciers above came as a surprise to the scientists. They thought there were going to be places vulnerable to hydrofracturing (not to be mistaken with fracking), but that those places might not matter at all for the ice sheet. They now fear that losing ice shelves to hydrofracturing will leave Antarctica’s huge ice sheets a more direct pathway to the ocean. In the end, that would accelerate ice loss and contribute to sea level rise. Another fact that worries the authors of the study is that the ice shelves will not be able to form again if global warming does not slow down.

The latest IPCC reports project that future sea levels will rise by more than a metre by 2100. However, scientists worry that a sudden collapse of these ice shelves could raise future sea levels dramatically and far more than predicted by IPCC. Indeed, more than half of the world’s fresh water is locked into Antarctica’s ice.

Source: Yahoo News.

Plateformes glaciaires en Antarctique (Source : BAS)

Fracturation de la plateforme Larsen C en janvier 2017

Le dégel du pergélisol de la Sibérie à l’Alaska // Permafrost thawing from Siberia to Alaska

L’écroulement d’un  réservoir de mazout à Norilsk (Sibérie) à la fin du mois de mai 2020, et la pollution que l’accident a occasionnée, ont quelque peu réveillé les médias qui ont daigné consacrer quelques reportages à cette catastrophe environnementale. Il est à noter que les autorités russes ont été assez longues à admettre que l’écroulement de la citerne de carburant était dû au dégel du pergélisol. A cause du réchauffement climatique, le sol normalement gelé s’est affaissé sous le poids de la citerne, envoyant quelque 21 000 tonnes de mazout dans la nature. Par comparaison, le naufrage de l’Exxon Valdez avait libéré 37 000 tonnes de pétrole en Alaska en 1989.

Norilsk n’est pas un cas isolé et ce genre d’accident est appelé à se multiplier. On estime que la limite du pergélisol s’est déplacée de 130 km vers le nord au Québec entre 1960 et 2010. J’ai expliqué comment les installations gazières devaient être contrôlées et réajustées régulièrement dans la Péninsule de Yamal en Sibérie. Les fondations de l’usine Yamal LNG font appel à une ingénierie unique expliquée à cette adresse : https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Le pergélisol recouvre la plus grande partie de l’Arctique, mais les infrastructures pétrolières ou gazières ne sont pas présentes partout. En Alaska, c’est le terminal pétrolier de Prudhoe Bay qui est le plus menacé. En 1978, le pergélisol à 20 mètres de profondeur à Prudhoe Bay avait une température de -8,7°C. En 2018, le température était montée à -5,2°C.
Les entreprises alaskiennes ont mis en place des stratégies pour faire face aux variations des températures saisonnières avec des unités de réfrigération souterraines pour maintenir la stabilité du sol. Mais l’impact du réchauffement se fera aussi sur les infrastructures environnantes, y compris la Dalton Highway, route non goudronnée (NDLR : aux multiples ornières ! Prudence si vous l’empruntez !) reliant les champs pétrolifères à l’intérieur de l’Alaska.

Les géologues expliquent que les risques de déversements d’hydrocarbures au Canada ne sont pas liés au dégel du pergélisol car il n’y a pas d’énormes réservoirs comme à Norilsk. En revanche, on parle de problèmes liés au trafic maritime qui va forcément augmenter dans l’Arctique avec la fonte de la glace de mer prévue pendant l’été à partir de 2040.

Quand on avance le risque de marée noire qui ne manquera pas d’apparaître avec l’intensification du trafic maritime dans l’Océan Arctique, certains font remarquer que les microbes ont une capacité étonnante de dégradation des hydrocarbures, malgré le froid. La grande inconnue sera toutefois la glace car on ne sait pas si les microbes seront aussi efficaces pour dégrader les couches d’hydrocarbures sur la glace.

Pour essayer de contrer le réchauffement climatique et le dégel du pergélisol, différentes techniques sont déjà mises en œuvre dans les villes avec la construction d’immeubles sur pilotis pour permettre la circulation de l’air. Une solution souvent envisagée est de pomper de l’air froid dans le sol durant l’hiver, pour accélérer le refroidissement saisonnier sous les infrastructures menacées.

L’un des points peu étudiés à propos du dégel du pergélisol est la formation de nappes d’eau souterraine, un phénomène inquiétant car la circulation souterraine de l’eau pourrait accélérer le dégel du pergélisol et créer des affaissements importants. On a vu apparaître brutalement des thermokarsts, affaissements de sols localisés, très spectaculaires, faisant souvent des dizaines de mètres de large et plusieurs mètres de profondeur, au milieu des terres arctiques.

Source : Presse canadienne.

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The collapse of an oil tank in Norilsk (Siberia) at the end of May 2020, and the pollution the accident caused, have somewhat woken up the media, that have accepted to devote a few reports to this environmental disaster. It should be noted that the Russian authorities took quite a while to admit that the collapse of the fuel tank was due to the thawing of permafrost. Due to global warming, the normally frozen ground sank under the weight of the tank, sending some 21,000 tonnes of fuel oil into the wild. By comparison, the sinking of  Exxon Valdez released 37,000 tonnes of oil in Alaska in 1989.
Norilsk is not an isolated case and such accidents are set to multiply. It is estimated that the permafrost limit shifted 130 km northward in Quebec between 1960 and 2010. I explained how gas installations have to be checked and readjusted regularly in the Yamal Peninsula in Siberia. The foundations of the Yamal LNG factory use unique engineering explained at this address: https://www.ep.total.com/fr/domaines/gaz-naturel-liquefie/yamal-lng-decouvrir-notre-projet-en-russie/fondations-sur-permafrost

Permafrost covers most of the Arctic, but oil and gas infrastructure is not everywhere. In Alaska, the Prudhoe Bay oil terminal is the most threatened. In 1978, the permafrost 20 meters deep at Prudhoe Bay had a temperature of -8.7°C. In 2018, the temperature rose to -5.2°C.
Alaskan companies have strategies in place to deal with seasonal temperature variations with underground refrigeration units to maintain soil stability. But the impact of global warming will also be on the surrounding infrastructures, including the Dalton Highway, a gravel road (Editor’s note: with multiple potholes! Be careful if you drive on it!) connecting the oil fields to the interior of Alaska .
Geologists explain that the risk of oil spills in Canada is unrelated to thawing permafrost because there are no huge tanks like in Norilsk. The problems will rather be related to maritime traffic which will inevitably increase in the Arctic with the melting of sea ice expected during the summer from 2040.
When one puts forward the risk of an oil spill which will inevitably appear with the intensification of maritime traffic in the Arctic Ocean, some point out that microbes have an astonishing capacity for degrading oil, despite the cold. The big unknown, however, will be the ice because it is not known whether the microbes will be as effective in breaking down the oil layers on the ice.
To try to face global warming and the thawing of permafrost, different techniques are already implemented in cities with the construction of buildings on stilts to allow air circulation. A solution often considered is to pump cold air into the ground during winter, to speed up seasonal cooling under threatened infrastructure.
One of the little-studied points about thawing permafrost is the formation of underground water pockets, a disturbing phenomenon because the underground circulation of water could accelerate the thawing of permafrost and create significant subsidence. We have seen the sudden appearance of thermokarsts, localized, dut very spectacular subsidence of soil, often tens of meters wide and several meters deep, in the middle of the Arctic tundra.
Source: Canadian Press.

Hausse de température du pergélisol à 20 m de profondeur à Prudhoe Bay (Alaska) entre 1979 et 2019 (Source : Université de Fairbanks)

Oléoduc transalaskien entre Prudhoe Bay au nord et Valdez au sud (Photo : C. Grandpey)

Thermokarst en Sibérie (Crédit photo : Wikipedia)